WO2022106110A1 - Fuel injector for the metered dispensing of fuel - Google Patents

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WO2022106110A1
WO2022106110A1 PCT/EP2021/077483 EP2021077483W WO2022106110A1 WO 2022106110 A1 WO2022106110 A1 WO 2022106110A1 EP 2021077483 W EP2021077483 W EP 2021077483W WO 2022106110 A1 WO2022106110 A1 WO 2022106110A1
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fuel injector
shoulder
fuel
heat
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PCT/EP2021/077483
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Heinrich Werger
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The invention relates to a fuel injector for the metered dispensing of fuel, having a housing (1) that comprises a retaining body (2) and a nozzle body (3), wherein a pressure chamber (4) that can be filled with fuel at high pressure is formed in the nozzle body (3), in which pressure chamber a movable valve element (7) for opening and closing an injection opening (9) formed in the nozzle body (3) is arranged. The nozzle body (3) has a cylindrical shaft portion (18), on the end of which the injection opening (9) is formed. By means of a clamping nut (4), which, with an inwardly protruding lip (15), engages behind a clamping shoulder (17) on the nozzle body (3) and which is screwed into a thread on the retaining body (2), the nozzle body (3) is braced against the retaining body (2). The shaft portion (18) is surrounded by a heat-conducting sleeve (20), which engages in an undercut (22; 122; 222; 322) on the inner side (16) of the lip (15) on the clamping nut (4) and which forms a thermal contact with the clamping nut (4).

Description

Beschreibung description
Titel title
Kraftstoffinjektor zur dosierten Abgabe von Kraftstoff Fuel injector for the metered delivery of fuel
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor, wie er zur dosierten Abgabe von Kraftstoff insbesondere direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine Verwendung findet. The invention relates to a fuel injector, such as is used for the metered delivery of fuel, in particular directly into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Stand der Technik State of the art
Kraftstoffinjektoren zur dosierten Abgabe von flüssigem Kraftstoff unter hohem Druck sind aus dem Stand der Technik bekannt. Verdichteter Kraftstoff wird dem Kraftstoffinjektor zugeführt und von diesem über Einspritzöffnungen mit geringem Durchmesser direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eindosiert. Die Dosierung geschieht mit Hilfe eines Ventilelements, insbesondere einer Düsennadel, die längsverschiebbar innerhalb des Kraftstoffinjektors angeordnet ist. Die Düsennadel gibt periodisch Einspritzöffnungen frei oder verschließt diese, so dass der Kraftstoff zum benötigten Zeitpunkt und in kurzer Zeit in den Brennraum eindosiert werden kann. Aufgrund des hohen Drucks des Kraftstoffs zerstäubt dieser beim Ausspritzen aus den Einspritzöffnungen und ergibt so einen feinen Kraftstoffnebel, der zusammen mit dem Luftsauerstoff im Brennraum ein zündfähiges Gemisch bildet. Fuel injectors for the metered delivery of liquid fuel under high pressure are known from the prior art. Compressed fuel is fed to the fuel injector and metered by it directly into a combustion chamber of an internal combustion engine via injection openings with a small diameter. Metering takes place with the aid of a valve element, in particular a nozzle needle, which is arranged in a longitudinally displaceable manner within the fuel injector. The nozzle needle periodically opens or closes injection openings so that the fuel can be metered into the combustion chamber at the required time and in a short time. Due to the high pressure of the fuel, it atomizes when it is ejected from the injection openings, resulting in a fine fuel mist which, together with the oxygen in the air, forms an ignitable mixture in the combustion chamber.
Dabei ist der Kraftstoffinjektor verschiedenen Wärmebelastungen ausgesetzt. Zum einen werden durch das Verbrennen des Kraftstoffs im Brennraum hohe Temperaturen erzeugt, die zu einem beträchtlichen Wärmeeintrag in den Kraftstoffinjektors führen. Darüber hinaus wird der Kraftstoff beim Verdichten erwärmt, so dass auch über den Kraftstoff, der dem Kraftstoffinjektor zufließt, beständig Wärme zugeführt wird. Da übliche Kraftstoffinjektoren mit einer Düsennadel arbeiten, die mit engem Spiel innerhalb des Kraftstoffinjektors geführt ist, kann durch den Wärmeeintrag das enge Führungsspiel beeinträchtigt werden, was zu erhöhtem Verschleiß an der Düsennadel führt. Darüber hinaus kann es zu einer Wärmeüberbelastung des Kraftstoffinjektors kommen und damit zu einer Erweichung des Materials, was die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors einschränkt. The fuel injector is exposed to various heat loads. On the one hand, the burning of the fuel in the combustion chamber generates high temperatures, which lead to a considerable amount of heat being introduced into the fuel injector. In addition, the fuel is heated during compression, so that heat is constantly supplied via the fuel that flows to the fuel injector. Because conventional fuel injectors work with a nozzle needle that is guided within the fuel injector with a small amount of play, the tight guide play can be impaired by the heat input, which leads to increased wear on the nozzle needle. In addition, the fuel injector can be thermally overloaded and the material can soften, which limits the service life of the fuel injector.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Vorteile der Erfindung Advantages of the Invention
Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Wärmebelastung insbesondere im Bereich des Düsenkörpers, also des Bereichs, der dem Brennraum am nächsten ist, begrenzt wird, wodurch die Lebensdauer verlängert und die Dosiergenauigkeit während der Lebensdauer des Kraftstoffinjektors erhalten bleibt. Dazu weist der Kraftstoffinjektor ein Gehäuse auf, das einen Haltekörper und einen Düsenkörper umfasst. Im Düsenkörper ist ein mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbarer Druckraum ausgebildet, in dem ein bewegliches Ventilelement zum Öffnen und Schließen einer im Düsenkörper ausgebildeten Einspritzöffnung angeordnet ist. Der Düsenkörper weist einen zylindrischen Schaftabschnitt auf, an dessen Ende die Einspritzöffnung ausgebildet ist. Weiter umfasst der Kraftstoff injektor eine Spannmutter, die mit einem nach innen ragenden Absatz eine Spannschulter am Düsenkörper hintergreift und die in ein Gewinde am Haltekörper eingeschraubt ist, so dass der Düsenkörper gegen den Haltekörper verspannt ist. Den Schaftabschnitt umgibt eine Wärmeleithülse, die in einen Hinterschnitt an der Innenseite des Absatzes der Spannmutter eingreift und die einen thermischen Kontakt zur Spannmutter bildet. In contrast, the fuel injector according to the invention has the advantage that the heat load is limited in particular in the area of the nozzle body, i.e. the area closest to the combustion chamber, which extends the service life and the metering accuracy is maintained during the service life of the fuel injector. For this purpose, the fuel injector has a housing that includes a holding body and a nozzle body. A pressure chamber that can be filled with fuel under high pressure is formed in the nozzle body and in which a movable valve element is arranged for opening and closing an injection opening formed in the nozzle body. The nozzle body has a cylindrical shaft section, at the end of which the injection opening is formed. The fuel injector also includes a clamping nut which, with an inwardly projecting shoulder, engages behind a clamping shoulder on the nozzle body and which is screwed into a thread on the holding body, so that the nozzle body is braced against the holding body. The shank section is surrounded by a thermally conductive sleeve which engages in an undercut on the inside of the shoulder of the clamping nut and which forms thermal contact with the clamping nut.
Der Düsenkörper ist durch die Hitze im Brennraum einer großen Wärmebelastung ausgesetzt. Um diese zu mindern, ist die Wärmeleithülse an der Außenseite des Schaftabschnitts des Düsenkörpers angebracht und leitet die Wärme, die in den Düsenkörper eingebracht wird, von diesem weg und überträgt die Wärme auf die Düsenspannmutter, von wo aus sie weiter vom Brennraum weggeleitet wird. Dadurch kann die Temperatur des Düsenkörpers soweit abgesenkt werden, dass die Funktionalität über die Lebensdauer nicht beeinträchtigt wird. Damit die Düsenspannmutter genügend Wärme ableiten kann, muss sie aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff gefertigt werden. Solche Werkstoffe, wie beispielsweise Kupfer, sind jedoch meist mechanisch nicht stark belastbar. Da die Düsenspannmutter einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt ist, kann sie meist nicht aus solchen Materialen gefertigt werden. Die erfindungsgemäße Wärmeleithülse ist jedoch nur an der Innenseite der Düsenspannmutter mit dieser im thermischen Kontakt und ist keiner großen mechanischen Belastung ausgesetzt. Die Wärmeleithülse kann deshalb unabhängig von der Düsenspannmutter gefertigt werden, und die Materialien sowohl für die Düsenspannmutter als auch für die Wärmeleithülse können für die jeweilige Aufgabe optimal gewählt werden, also ein gut Wärme leitendes Material für die Wärmeleithülse und ein mechanisch hochbelastbares Material für die Spannmutter. Die Wärmeabfuhr aus dem Düsenkörper kann damit optimiert werden, ohne die mechanische Stabilität zu beeinträchtigen. The nozzle body is exposed to a high thermal load due to the heat in the combustion chamber. To mitigate this, the heat transfer sleeve is attached to the outside of the stem portion of the nozzle body and conducts heat introduced into the nozzle body away from it and transfers the heat to the nozzle locknut where it is further conducted away from the combustion chamber. As a result, the temperature of the nozzle body can be reduced to such an extent that functionality is not impaired over the service life. So that the nozzle clamping nut can dissipate enough heat, it must be made of a material that conducts heat well. However, such materials, such as copper, are usually not mechanically strong. Since the nozzle clamping nut is exposed to high mechanical stress, it usually cannot be made from such materials. However, the thermally conductive sleeve according to the invention is only in thermal contact with the nozzle clamping nut on the inside of the latter and is not exposed to any great mechanical stress. The thermally conductive sleeve can therefore be manufactured independently of the nozzle clamping nut, and the materials for both the nozzle clamping nut and the thermally conductive sleeve can be optimally selected for the respective task, i.e. a material with good thermal conductivity for the thermally conductive sleeve and a mechanically highly resilient material for the clamping nut. The heat dissipation from the nozzle body can thus be optimized without impairing the mechanical stability.
Dieser Aufbau bietet darüber hinaus den Vorteil, dass die Wärmeleithülse bei verschiedenen Injektoren eingesetzt werden kann, ohne dass dafür spezielle Material- oder Formanpassungen notwendig sind, solange die Düsenspannmutter eine entsprechende Aufnahme für die Wärmeleithülse aufweist. Die Abdichtung zum Brennraum ist durch die Düsenspannmutter oder durch ein gesondertes Abdichtteil, beispielsweise eine Dichtscheibe, gewährleistet. This design also offers the advantage that the heat-conducting sleeve can be used with different injectors without special material or shape adjustments being necessary for this, as long as the nozzle clamping nut has a corresponding receptacle for the heat-conducting sleeve. The seal to the combustion chamber is ensured by the nozzle clamping nut or by a separate sealing part, such as a sealing washer.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Innenseite des Absatzes eine den Hinterschnitt bildende Anschrägung ausgebildet. In vorteilhafter Weise weist die Wärmeleithülse an ihrem Ende, das innerhalb der Düsenspannmutter angeordnet ist, eine entsprechende Kröpfung auf, so dass sie in den Hinterschnitt der Düsenspannmutter eingreift, so dass einfach eine mechanische Fixierung der Wärmeleithülse in diesem Bereich erfolgt. Die Innenseite des Absatzes kann auch konisch ausgebildet sein, wobei die Wärmeleithülse dann an ihrem Ende einen entsprechenden konischen Abschnitt aufweist. In a first advantageous embodiment, a bevel forming the undercut is formed on the inside of the heel. Advantageously, the end of the heat-conducting sleeve, which is arranged inside the nozzle clamping nut, has a corresponding bend, so that it engages in the undercut of the nozzle clamping nut, so that the heat-conducting sleeve is simply mechanically fixed in this area. The inside of the shoulder can also be conical, in which case the heat-conducting sleeve then has a corresponding conical section at its end.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Innenseite des Absatzes der Spannmutter ein Gewinde ausgebildet, in das die Wärmeleithülse mit einem an ihrem Ende ausgebildeten entsprechenden Außengewinde eingeschraubt ist. Damit kann einfach eine mechanisch stabile Verbindung zwischen der Wärmeleithülse und der Düsenspannmutter hergestellt werden. In a further advantageous embodiment, a thread is formed on the inside of the shoulder of the clamping nut, into which the heat-conducting sleeve is screwed with a corresponding external thread formed at its end. A mechanically stable connection between the thermally conductive sleeve and the nozzle clamping nut can thus be produced in a simple manner.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Innenseite des Absatzes eine Oberflächenprofilierung ausgebildet, in die die Wärmeleithülse verpresst ist. Vor dem Einschrauben der Düsenspannmutter wird die Wärmeleithülse innerhalb des Absatzes der Düsenspannmutter positioniert und dann durch einen einmaligen Pressvorgang mit dieser Oberflächenprofilierung des Absatzes verbunden, um eine mechanisch stabile Verbindung zwischen der Wärmeleithülse und der Düsenspannmutter herzustellen. In a further advantageous embodiment, a surface profile is formed on the inside of the shoulder, into which the heat-conducting sleeve is pressed. Before the nozzle clamping nut is screwed in, the thermally conductive sleeve is positioned within the shoulder of the nozzle clamping nut and then connected to this surface profile of the shoulder by a single pressing process in order to create a mechanically stable connection between the thermally conductive sleeve and the nozzle clamping nut.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen der Düsenspannmutter und dem Schaftabschnitt des Düsenkörpers im Bereich des Absatzes ein Spalt ausgebildet. Aufgrund des hohen Drucks im Druckraum des Düsenkörpers, der beim Betrieb des Kraftstoffinjektors periodisch schwankt, kommt es zu einer radialen Aufdehnung des Düsenkörpers im Bereich des Schaftabschnitts von wenigen Mikrometern. Um diese Bewegung nicht zu behindern und damit eine mechanischen Belastung des Düsenkörpers zu induzieren, ist der Spalt vorgesehen, der jedoch nur im Bereich des Absatzes ausgebildet ist. Ansonsten umgibt die Wärmeleithülse den Schaftabschnitt des Düsenkörpers zumindest abschnittsweise sehr eng, so dass eine entsprechend gute Wärmeübertragung zwischen dem Düsenkörper und der Wärmeleithülse gewährleistet ist. In a further advantageous embodiment, a gap is formed between the nozzle clamping nut and the shank section of the nozzle body in the area of the shoulder. Due to the high pressure in the pressure chamber of the nozzle body, which fluctuates periodically during operation of the fuel injector, the nozzle body expands radially by a few micrometers in the area of the shank section. In order not to impede this movement and thus to induce a mechanical load on the nozzle body, the gap is provided, but it is only formed in the area of the step. Otherwise, the heat-conducting sleeve surrounds the shank section of the nozzle body very closely, at least in sections, so that a correspondingly good heat transfer between the nozzle body and the heat-conducting sleeve is ensured.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wärmeleithülse aus einem gut wärmeleitenden Metall gefertigt. In vorteilhafter Weise ist das Metall Kupfer, Aluminium oder eine Legierung, die wenigstens eines dieser Metalle enthält. Da die Wärmeleithülse aus einem solche Metall im Verhältnis zu Stahl relativ weich ist, kann sie sich gut an den Düsenkörper anlegen und einen guten Wärmekontakt bilden. Zeichnung In a further advantageous embodiment, the thermally conductive sleeve is made of a metal with good thermal conductivity. Advantageously, the metal is copper, aluminum or an alloy containing at least one of these metals. Since the thermally conductive sleeve made of such a metal is relatively soft compared to steel, it can fit well to the nozzle body and make good thermal contact. drawing
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoff! njektors dargestellt. Es zeigt In the drawing are different embodiments of the fuel according to the invention! njector shown. It shows
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoff! njektor im Bereich des Düsenkörpers in seiner Einbaulage in einem Zylinderkopf, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind,Figure 1 is a longitudinal section through a fuel according to the invention! njector in the area of the nozzle body in its installation position in a cylinder head, with only the essential areas being shown,
Figur 2 eine Vergrößerung des mit II bezeichneten Ausschnitts der Figur 1 im Bereich des Absatzes der Düsenspannmutter und die FIG. 2 shows an enlargement of the detail II of FIG. 1 in the region of the shoulder of the nozzle clamping nut and the
Figuren 3, 4, 5 und 6 weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors in der gleichen Darstellung wie Figur 2. Figures 3, 4, 5 and 6 further exemplary embodiments of the fuel injector according to the invention in the same representation as Figure 2.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the exemplary embodiments
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Kraftstoff! njektor im Längsschnitt dargestellt, wobei der Kraftstoffinjektor in Einbaulage im Zylinderkopf 5 einer ansonsten nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine gezeigt ist. Der Kraftstoff! njektor weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Haltekörper 2 und einen Düsenkörper 3 umfasst, die durch eine Spannmutter 4 flüssigkeitsdicht gegeneinander verspannt sind. Der Kraftstoffinjektor ist in eine Aufnahmebohrung 25 im Zylinderkopf 5 aufgenommen, wobei die Aufnahmebohrung 25 gestuft ausgebildet ist und einen Ringabsatz 14 ausbildet, an der der Kraftstoffinjektor 1 mit der Spannmutter 4 aufliegt. Im Düsenkörper 3 ist ein Druckraum 6 ausgebildet, der über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Zulaufbohrung mit Kraftstoff unter hohem Druck be- füllbar ist. Im Druckraum 6 ist ein nadelförmiges Ventilelement 7 längsverschieb- bar angeordnet, das an seinem in der Zeichnung unteren Ende mit einem Ventilsitz 8 zum Öffnen und Schließen mehrerer Einspritzöffnungen 9 zusammenwirkt, die am brennraumseitigen Ende des Düsenkörpers 3 ausgebildet sind. Das Ventilelement 7 ist mit seinem dem Ventilsitz 8 abgewandten Ende in einer Hülse 10 geführt, so dass durch den Haltekörper 2, die Hülse 10 und in das Ventilelement 7 ein Steuerraum 26 begrenzt wird, in dem mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht gezeigten, aber aus dem Stand der Technik hinreichend bekannten Steuerventils ein wechselnder Kraftstoff druck einstellbar ist. Zwischen der Hülse 10 und einem Stützring 12, der sich an einem Absatz des Ventilelement 7 abstützt, ist eine Schließfeder 11 unter Druckvorspannung angeordnet, durch deren Kraft das Ventilelement 7 einerseits gegen den Ventilsitz 8 und die Hülse 10 andererseits gegen den Haltekörper 2 gedrückt wird. Die Bewegung des Ventilelements 7 innerhalb des Druckraums erfolgt durch Ändern des Drucks im Steuerraum 26. Wird der Druck im Steuerraum 26 abgesenkt, so bewegt sich das Ventilelement 7 vom Ventilsitz 8 weg und gibt einen Kraftstofffluss aus dem Druckraum 6 zu den Einspritzöffnungen 9 frei, wodurch der Kraftstoff in den Brennraum gelangt und aufgrund des hohen Druckes fein zerstäubt wird. Zur Beendigung der Einspritzung wird der Druck im Steuerraum 26 wieder angehoben, was das Ventilelement 7 zurück in Anlage an den Ventilsitz 8 drückt. In Figure 1 is an inventive fuel! njektor shown in longitudinal section, wherein the fuel injector is shown in the installed position in the cylinder head 5 of an internal combustion engine otherwise not shown in detail. The fuel! The injector has a housing 1 which includes a holding body 2 and a nozzle body 3 which are clamped against one another in a liquid-tight manner by a clamping nut 4 . The fuel injector is received in a receiving bore 25 in the cylinder head 5, the receiving bore 25 being stepped and forming an annular shoulder 14 on which the fuel injector 1 with the clamping nut 4 rests. A pressure chamber 6 is formed in the nozzle body 3 and can be filled with fuel under high pressure via an inlet bore, not shown in the drawing. A needle-shaped valve element 7 is arranged longitudinally displaceably in the pressure chamber 6 and, at its lower end in the drawing, interacts with a valve seat 8 for opening and closing a plurality of injection openings 9 which are formed at the end of the nozzle body 3 on the combustion chamber side. The valve element 7 is guided in a sleeve 10 with its end facing away from the valve seat 8, so that a control chamber 26 is delimited by the holding body 2, the sleeve 10 and in the valve element 7, in which, with the aid of a not shown in the drawing, but well-known from the prior art control valve a changing fuel pressure is adjustable. Between the sleeve 10 and a support ring 12, which is supported on a shoulder of the valve element 7, a closing spring 11 is arranged under compressive prestress, by the force of which the valve element 7 is pressed on the one hand against the valve seat 8 and the sleeve 10 on the other hand against the holding body 2. The movement of the valve element 7 within the pressure chamber takes place by changing the pressure in the control chamber 26. If the pressure in the control chamber 26 is reduced, the valve element 7 moves away from the valve seat 8 and releases a flow of fuel from the pressure chamber 6 to the injection openings 9, whereby the fuel enters the combustion chamber and is finely atomized due to the high pressure. To end the injection, the pressure in the control chamber 26 is increased again, which pushes the valve element 7 back into contact with the valve seat 8 .
Die Spannmutter 4 hintergreift mit einem nach innen ragenden Absatz 15 den Düsenkörper 3 und liegt mit diesem Absatz 15 an einer Spannschulter 17 des Düsenkörpers 3 an. Auf der linken Seite der Figur 1 ist diese Anordnung gezeigt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die rechte Seite der Figur 1, das heißt die rechte Seite bezüglich der Längsachse 13 des Ventilelements 7, zeigt die erfindungsgemäße Wärmeleithülse 20, die zwischen der Wand der Aufnahmebohrung 25 und dem Schaftabschnitt 18 des Düsenkörpers 3 angeordnet ist. Die Wärmeleithülse 20 besteht aus einem die Wärme gut leitenden Material, beispielsweise Kupfer und umgibt den Schaftabschnitt 18 des Düsenkörpers 3 rundum mit nur geringem Spiel, um eine gute Wärmeübertragung vom Düsenkörper 3 zur Wärmeleithülse 20 zu ermöglichen. Die Wärmeleithülse 20 ragt bis in den Spalt, der zwischen dem Absatz 15 der Spannmutter 4 und dem Schaftabschnitt 18 des Düsenkörpers 3 ausgebildet ist. The clamping nut 4 engages behind the nozzle body 3 with an inwardly projecting shoulder 15 and rests with this shoulder 15 on a clamping shoulder 17 of the nozzle body 3 . This arrangement, as known from the prior art, is shown on the left-hand side of FIG. The right-hand side of FIG. 1, ie the right-hand side with respect to the longitudinal axis 13 of the valve element 7, shows the heat-conducting sleeve 20 according to the invention, which is arranged between the wall of the receiving bore 25 and the shaft section 18 of the nozzle body 3. The heat-conducting sleeve 20 consists of a material that conducts heat well, for example copper, and surrounds the shaft section 18 of the nozzle body 3 all around with only a small amount of play in order to enable good heat transfer from the nozzle body 3 to the heat-conducting sleeve 20 . The heat-conducting sleeve 20 protrudes into the gap formed between the shoulder 15 of the clamping nut 4 and the shank section 18 of the nozzle body 3 .
Zur axialen Fixierung der Wärmeleithülse 20 ist an der Innenseite 16 des Absatzes 15 ein Hinterschnitt vorgesehen, hier in Form einer Anschrägung. Die Wärmeleithülse 20 weist an ihrem Endabschnitt, der innerhalb des Spalts zwischen dem Absatz 15 und dem Schaft 18 angeordnet ist, eine Kröpfung auf, wie in Figur 2 dargestellt, die eine Vergrößerung des mit II bezeichneten Ausschnitts der Figur 1 darstellt. Die Wärmeschutzhülse 20 greift so in den Hinterschnitt 22 ein und fixiert die Wärmeleithülse 20 in Längsrichtung. Die Montage der Wärmeleithülse 20 kann entweder vor dem Anschrauben der Spannmutter 4 erfolgen oder auch beim fertig montierten Kraftstoffinjektor, wobei die Wärmeleithülse 20 nach dem Einführen in den Spalt zwischen dem Absatz 15 und dem Schaft 18 mit der Kröpfung 23 nach außen federt und in den Hinterschnitt 22 eingreift. For the axial fixation of the heat-conducting sleeve 20, an undercut is provided on the inside 16 of the shoulder 15, here in the form of a bevel. The heat-conducting sleeve 20 has an offset at its end section, which is arranged within the gap between the shoulder 15 and the shaft 18, as shown in FIG. The heat protection sleeve 20 thus engages in the undercut 22 and fixes the heat conducting sleeve 20 in the longitudinal direction. The heat-conducting sleeve 20 can be installed either before the clamping nut 4 is screwed on or This also applies to the fully assembled fuel injector, with the heat-conducting sleeve 20 springing outwards after being inserted into the gap between the shoulder 15 and the shaft 18 with the bend 23 and engaging in the undercut 22 .
Figur 3 zeigt in der gleichen Darstellung wie Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel. Hierbei ist an der Innenseite des Absatzes 15 ein Konus 122 ausgebildet, der den Hinterschnitt 22 bildet. Entsprechend weist die Wärmeleithülse 20 einen konischen Abschnitt 122 auf, der in diesen Hinterschnitt 22 eingreift. FIG. 3 shows a further exemplary embodiment in the same representation as FIG. A cone 122 , which forms the undercut 22 , is formed on the inside of the shoulder 15 . Correspondingly, the heat-conducting sleeve 20 has a conical section 122 which engages in this undercut 22 .
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in der gleichen Darstellung wie Figur 2. Hierbei ist der Hinterschnitt 22 durch ein konisches Innengewinde 222 gebildet, das an der Innenseite 16 des Absatzes 15 ausgebildet ist. Die Wärmeleithülse 20 weist ein entsprechendes Außengewinde 19 auf, so dass die Wärmeleithülse 20 durch Eingreifen in das Innengewinde 222 in ihrer Lage fixiert wird. Hier ist eine Montage zwingend erforderlich, bevor die Spannmutter 4 auf dem Gehäuse 1 festgeschraubt wird. FIG. 4 shows a further exemplary embodiment in the same representation as FIG. The thermally conductive sleeve 20 has a corresponding external thread 19 so that the thermally conductive sleeve 20 is fixed in its position by engaging in the internal thread 222 . In this case, assembly is absolutely necessary before the clamping nut 4 is screwed onto the housing 1.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierbei ist - sehr ähnlich zu Figur 4 - ein Innengewinde 222' an der Innenseite 16 des Absatzes 15 ausgebildet. Dies ermöglicht, die Wärmeleithülse 20 auch nach fertiger Montage des Kraftstoffinjektors einzuschrauben und dort zu fixieren. Auch ein Austausch der Wärmeleithülse 20 am fertig montieren Kraftstoffinjektor ist so möglich. Another exemplary embodiment is shown in FIG. In this case, an internal thread 222 ′ is formed on the inside 16 of shoulder 15 , very similar to FIG. 4 . This enables the heat-conducting sleeve 20 to be screwed in and fixed there even after the fuel injector has been assembled. It is also possible to replace the heat-conducting sleeve 20 on the fully assembled fuel injector.
In Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem an der Innenseite 16 des Absatzes 15 eine Profilierung 322 ausgebildet ist. Die Wärmeleithülse 20 wird mit dem Endabschnitt, der innerhalb des Spalts zwischen dem Absatz 15 und dem Schaft 18 angeordnet ist, in die Profilierung 322 eingepresst, was vor der Montage der Düsenspannmutter 4 erfolgen muss. Dadurch ergibt sich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Wärmeleithülse 20 und dem Absatz 15. Diese Verbindung zwischen Spannmutter 4 und Wärmeleithülse 20 ist in der Regel nicht mehr zerstörungsfrei lösbar. FIG. 6 shows a further exemplary embodiment in which a profile 322 is formed on the inside 16 of shoulder 15 . The heat-conducting sleeve 20 is pressed into the profile 322 with the end section, which is arranged within the gap between the shoulder 15 and the shaft 18 , which must be done before the nozzle clamping nut 4 is installed. This results in an integral connection between the thermally conductive sleeve 20 and the shoulder 15. This connection between the clamping nut 4 and the thermally conductive sleeve 20 can usually no longer be detached without being destroyed.
Die Wärmeleithülse 20 besteht aus einem Metall, das gut wärmeleitend ist. Insbesondere eignen sich dafür Kupfer oder Aluminium oder Legierungen, die wenigstens eines dieser beiden Metalle enthalten. Da der Düsenkörper in der Regel aus Stahl gefertigt ist, der eine relativ schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist, erfolgt die Wärmeleitung im Wesentlichen über die Wärmeleithülse 20. Diese leitet die Wärme über die Düsenspannmutter weiter, entweder an den Motorblock 5 oder auch an den Haltekörper 2 des Kraftstoffinjektors. Um einen guten Wärme- Übergang vom Schaft 18 zur Wärmeleithülse 20 zu gewährleisten, ist die Wärmeleithülse eng an den Schaft 18 angepasst. Nur im Bereich der Düsenspannmutter ist ein Spalt 21 zwischen der Wärmeleithülse 20 und dem Schaft 18 vorgesehen, damit der Düsenkörper 3 bei seiner periodischen Aufweitung infolge des sich ändernden hohen Kraftstoffdruckes im Druckraum 6 nicht behindert wird, was zu zusätzlichen mechanischen Spannungen innerhalb des Düsenkörpers 3 führen würde. The heat-conducting sleeve 20 consists of a metal that is a good conductor of heat. Copper or aluminum or alloys containing at least one of these two metals are particularly suitable for this purpose. Because the nozzle body usually is made of steel, which has a relatively poor thermal conductivity, the heat conduction takes place essentially via the heat-conducting sleeve 20. This conducts the heat via the nozzle clamping nut, either to the engine block 5 or to the holding body 2 of the fuel injector. In order to ensure good heat transfer from the shaft 18 to the heat-conducting sleeve 20, the heat-conducting sleeve is closely fitted to the shaft 18. A gap 21 is only provided between the heat-conducting sleeve 20 and the shaft 18 in the area of the nozzle clamping nut, so that the nozzle body 3 is not impeded during its periodic expansion as a result of the changing high fuel pressure in the pressure chamber 6, which leads to additional mechanical stresses within the nozzle body 3 would.

Claims

- 9 - Ansprüche - 9 - Claims
1. Kraftstoff! njektor zur dosierten Abgabe von Kraftstoff, mit einem Gehäuse (1), das einen Haltekörper (2) und einen Düsenkörper (3) umfasst, wobei im Düsenkörper (3) ein mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbarer Druckraum (4) ausgebildet ist, in dem ein bewegliches Ventilelement (7) zum Öffnen und Schließen einer im Düsenkörper (3) ausgebildeten Einspritzöffnung (9) angeordnet ist, wobei der Düsenkörper (3) einen zylindrischen Schaftabschnitt (18) aufweist, an dessen Ende die Einspritzöffnung (9) ausgebildet ist, und mit einer Spannmutter (4), die mit einem nach innen ragenden Absatz (15) eine Spannschulter (17) am Düsenkörper (3) hintergreift und die in ein Gewinde am Haltekörper (2) eingeschraubt ist, so dass der Düsenkörper (3) gegen den Haltekörper (2) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass den Schaftabschnitt (18) eine Wärmeleithülse (20) umgibt, die in einen Hinterschnitt (22; 122; 222; 322) an der Innenseite (16) des Absatzes (15) an der Spannmutter (4) eingreift und die einen thermischen Kontakt zur Spannmutter (4) bildet. 1. Fuel! njector for the metered delivery of fuel, with a housing (1) which comprises a holding body (2) and a nozzle body (3), wherein in the nozzle body (3) a pressure chamber (4) which can be filled with fuel under high pressure is formed in which a movable valve element (7) is arranged for opening and closing an injection hole (9) formed in the nozzle body (3), the nozzle body (3) having a cylindrical shaft portion (18) at the end of which the injection hole (9) is formed, and with a clamping nut (4) which, with an inwardly projecting shoulder (15), engages behind a clamping shoulder (17) on the nozzle body (3) and which is screwed into a thread on the holding body (2), so that the nozzle body (3) is held against the Holding body (2) is clamped, characterized in that the shank section (18) is surrounded by a heat-conducting sleeve (20) which fits into an undercut (22; 122; 222; 322) on the inside (16) of the step (15) on the clamping nut (4) intervenes and the one therm ical contact with the clamping nut (4).
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite (16) des Absatzes (15) eine den Hinterschnitt (122) bildende Anschrägung ausgebildet ist. 2. Fuel injector according to claim 1, characterized in that on the inside (16) of the shoulder (15) an undercut (122) forming bevel is formed.
3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleithülse (20) an ihrem im Absatz (15) der Spannmutter (4) angeordneten Ende gekröpft ausbildet ist. 3. The fuel injector as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the heat-conducting sleeve (20) is of cranked design at its shoulder (15) of the clamping nut (4).
4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (16) des Absatzes (15) konisch ausgebildet ist. 4. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the inside (16) of the shoulder (15) is conical.
5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite (16) des Absatzes (15) ein Gewinde (222; 222') ausgebildet ist, in das die Wärmeleithülse (20) mit einem an ihrem Ende ausgebildeten Außengewinde (19) eingeschraubt ist. 5. Fuel injector according to Claim 1, characterized in that a thread (222; 222') is formed on the inside (16) of the shoulder (15), in that the heat-conducting sleeve (20) is screwed in with an external thread (19) formed at its end.
6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite (16) des Absatzes (15) eine Oberflächenprofilierung (322) ausgebil- det ist, in die die Wärmeleithülse (20) verpresst ist. 6. Fuel injector according to claim 1, characterized in that on the inside (16) of the shoulder (15) a surface profile (322) is formed det, in which the thermally conductive sleeve (20) is pressed.
7. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spannmutter (4) und dem Schaftabschnitt (18) des Düsenkörpers (3) im Bereich des Absatzes (15) ein Spalt (21) ausgebildet ist. 7. Fuel injector according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the clamping nut (4) and the shank portion (18) of the nozzle body (3) in the region of the shoulder (15) a gap (21) is formed.
8. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleithülse (20) zumindest abschnittsweise eng am Schaftabschnitt (18) des Düsenkörpers (3) anliegt. 8. Fuel injector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heat-conducting sleeve (20) at least partially rests closely on the shank portion (18) of the nozzle body (3).
9. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleithülse (20) aus einem gut wärmeleitenden Metall gefertigt ist. 9. Fuel injector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heat-conducting sleeve (20) is made of a metal with good thermal conductivity.
10. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall10. Fuel injector according to claim 9, characterized in that the metal
Kupfer, Aluminium oder eine kupfer- und/oder aluminiumhaltige Legierung ist. is copper, aluminum or an alloy containing copper and/or aluminum.
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